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公开(公告)号：CN115171920B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202210667142.8
申请日：2022-06-14
申请人： 中国核动力研究设计院
发明人： 刘晓辉 , 周毅 , 陈平 , 高士鑫 , 何梁 , 尹春雨 , 段振刚 , 刘仕超 , 焦拥军 , 邱玺 , 张坤 , 孙志鹏 , 秋博文 , 李庆 , 秦冬 , 杜思佳 , 杨青峰 , 孙丹 , 曾孝敏 , 秦毅
摘要： 本发明公开了一种固有安全的核燃料用双层复合包壳管、燃料棒及制备方法，包括设置在内层的内管和复合在所述内管外层的外管，所述内管采用SiC复合材料，所述外管采用FeCrAl基合金或NiCr基合金。本发明的双层复合包壳管，具有优异的耐高温水蒸气氧化性能、耐水侧腐蚀性能和较好的高温强度，在正常工况下抗水侧腐蚀性能要优于传统的锆合金包壳和单一的SiC复合包壳，使燃料能够使用更长的寿期、更高的燃耗或更高的温度；同时在严重事故工况下，提高了包壳材料的高温力学性能，在超高温度下(约1200℃)可确保燃料棒的结构完整性，可提高燃料棒抗LOCA事故的能力。
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公开(公告)号：CN117428307A
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311567281.4
申请日：2023-11-22
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明公开了一种用于核燃料棒电阻焊接的端塞，端塞本体中部带有用于和包壳管实现电阻焊接的焊接区，焊接区在朝远离包壳管方向带有依次同轴连接的第一圆台段、第二圆台段和第三圆台段；第二圆台段的外径尺寸位于包壳管内径和外径尺寸之间；第一圆台段、第二圆台段和第三圆台段三者之间，第一圆台段外径最小，第二圆台段的外径最大；端塞本体位于包壳管内的内端还带有和第一圆台段同轴连接的第四圆台段，第四圆台段的外径小于包壳管内径，且位于第一圆台段和第二圆台段外径尺寸之间。采用本方案，能够有效地控制焊接熔合区熔合线长度和角度，以及焊缝凸出高度，并能够限制焊接过程焊瘤的流动，避免焊瘤与燃料棒内部燃料柱或气腔弹簧接触。
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公开(公告)号：CN115186561B
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202210900168.2
申请日：2022-07-28
申请人： 中国核动力研究设计院
IPC分类号： G06F30/23 , G16C60/00 , G21C17/00 , G06F113/26 , G06F119/08
摘要： 为解决压水堆中燃料元件性能的评估由于包壳结构随时间变化的特性而难以进行精细化模拟的技术问题，本发明实施例提供一种LOCA事故下燃料元件性能模拟方法、系统及存储介质，包括：根据锆合金包壳结构材料的退化机制得到的模型建立燃料元件的锆合金包壳结构材料退化模型；以待模拟的锆合金包壳结构材料所处工况的工况参数为变量，将所述变量作为燃料元件的锆合金包壳结构材料退化模型的模拟工况参数进行三维有限元模拟分析，得到待模拟的锆合金包壳结构材料在所处工况的工况参数下的性能模拟数据。本发明实施例的模拟方法可以对LOCA事故下燃料元件性能进行准确的模拟。
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公开(公告)号：CN115206557A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210795462.1
申请日：2022-07-07
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明公开了一种基于空间曲面通道的燃料组件下管座及过滤组件，燃料组件下管座，包括下管座外框体，所述下管座外框体内侧设置有连接板；所述连接板包括若干相邻设置的过滤单元，所述过滤单元包括多个旋转肋和多个直肋，多个直肋构成通道，多个旋转肋置于该通道内，且多个旋转肋的一侧相交，另一侧均与通道内壁连接，所述旋转肋沿高度方向呈旋转变化，且多个旋转肋使过滤单元中无直线贯穿过滤单元上表面和下表面的通孔。本发明所述过滤组件在确保下管座结构强度和冷却水流通能力的前提下，能够显著提高异物过滤效果。
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公开(公告)号：CN115132380A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210800394.3
申请日：2022-07-08
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明公开了一种弥散微封装棒状燃料元件及燃烧其的热管反应堆，包括包壳、燃料棒和下压组件，所述包壳的上端设置有用于封堵所述包壳的上端塞体，所述包壳的下端设置有用于封堵所述包壳的下端塞体；燃料棒设置在所述包壳内，下压组件设置在所述燃料棒的上端与所述上端塞体之间，且对所述燃料棒施加向下的作用力约束轴向位移；所述燃料棒包括多个燃料芯块，所述燃料芯块包括基体和多重包覆结构燃料颗粒；本发明将多重包覆结构燃料颗粒弥散在基体中制成燃料芯块，装在包壳中组成的棒状燃料元件，具有包容裂变产物能力强，宏观辐照肿胀量低、抗高温失效能力强，安全性高，适用于热管反应堆等对高温固有安全性和可靠性的要求。
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公开(公告)号：CN115132379A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210800403.9
申请日：2022-07-08
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明公开了一种采用难熔金属基的弥散微封装棒状燃料元件及反应堆，包括基体和多重包覆结构燃料颗粒，所述基体内部设置有多个用于容纳所述多重包覆结构燃料颗粒的燃料空腔，所述多重包覆结构燃料颗粒设置在所述燃料空腔内；所述多重包覆结构燃料颗粒包括燃料核心及包覆在所述燃料核心外侧的无燃料层；本发明通过将多个多重报复结构燃料颗粒设置在基体内的燃料空腔内，从而省去了燃料元件无包壳，避免了芯块‑包壳力学相互作用，结构简单，能够节省堆芯空间，减少传热间隙，有效降低燃料运行温度，包容裂变产物能力强，宏观辐照肿胀量低、抗高温失效能力强，安全性高，适用于高温反应堆对堆芯小型化、高温高固有安全性的要求。
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公开(公告)号：CN114861245A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210396252.5
申请日：2022-04-15
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明公开了一种包壳应力腐蚀开裂的模拟分析方法、系统及终端设备，涉及核反应堆燃料元件检测技术领域，该方法包括获取包壳结构的初步几何参数，根据初步几何参数构建该包壳结构的初步几何模型，其中，包壳结构的初步几何参数是指基于芯轴试验进行应力开裂直至包壳结构失效时所测得的几何参数；对包壳结构的初步几何模型进行腐蚀开裂耦合作用模拟，获得包壳结构的剩余材料参数；基于剩余材料参数建立有效几何模型；对有效几何模型进行三维有限元分析，获得应力分析结果。以上实施方式不仅能够模拟包壳结构的实际PCI过程，而且能够表征包壳结构在应力开裂和腐蚀开裂两种因素耦合作用下的行为，从而提高该行为下结果分析的准确性。
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公开(公告)号：CN113409963A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110672496.7
申请日：2021-06-17
申请人： 中国核动力研究设计院
摘要： 本发明公开了一种克服芯块包壳机械相互作用的燃料棒及燃料组件，本发明的燃料棒包括包壳和燃料芯块，所述包壳与燃料芯块之间的间隙包含了预设热膨胀差空间。本发明通过在燃料棒中预设热膨胀差空间使其在较大的功率变化幅度下依然不产生芯块包壳机械相互作用，缓解和消除燃料棒的芯块包壳机械相互作用，使其具有适应快速功率变换的能力，进而具有更广泛的适应性，同时简化反应堆的操作，减少反应堆的运行限制。
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公开(公告)号：CN109036598B
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN201810877090.0
申请日：2018-08-03
申请人： 中国核动力研究设计院
IPC分类号： G21C15/28
摘要： 本发明公开了一种适用于棒控堆芯的反应堆冷却剂水质控制方法，该水质控制方法包括向反应堆冷却剂中加入硼酸，且所述硼酸为富集硼‑11硼酸，且富集硼‑11硼酸中，11B丰度范围为80.2％～100％；冷却剂中，B元素的浓度范围为10mg/kg～300mg/kg。该方法不仅能够有效降低核电站一回路结构材料腐蚀，改善碱化剂局部浓缩对锆合金腐蚀的不利影响，减少腐蚀产物在燃料包壳表面的沉积和活化，提高燃料组件运行的安全性和可靠性；同时可降低对寿期、经济性、安全性等总体指标的负面影响。
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